改进全局K-Means聚类算法的汽车行驶工况研究

为有效促进汽车节能减排和新技术发展,文中提出了一种改进全局K Means聚类算法的汽车行驶工况构建方法,通过采集城市道路行驶工况的数据并对数据进行预处理,利用主成分分析法和改进的K Means聚类算法分别对运动学片段中实验数据的12个特征参数进行降维和聚类,拟合出某城市汽车行驶工况。分析结果表明:拟合曲线的汽车运动特性能更好代表所采集数据源的相应特性,两者的误差小,时耗低,行驶工况拟合度高,能综合反映实际车辆运行的状况。

基于改进K-means聚类的轨道交通基础设施分布式光伏发电典型场景生成及出力特性分析

受限于自然条件,光伏出力具有很强的随机性。为准确评估轨道交通基础设施分布式光伏发电的光伏出力特性,提出一种基于改进K-means聚类算法的轨道交通基础设施分布式光伏发电典型场景生成方法,并基于此进行光伏出力特性分析。首先,基于分布式光伏发电设施以及气象数据,利用PVsyst软件模拟光伏发电出力数据。然后,针对基本K-means聚类算法聚类参数和初始聚类中心盲目性高的问题,结合聚类有效性指标(Density based index,DBI)和层次聚类对其进行改进并利用改进K-means聚类算法生成光伏典型日出力场景。最后,基于华中地区某地轨道交通基础设施分布式光伏系统对所提方法的有效性和优越性进行验证,并通过定性和定量分析各典型场景的出力特性揭示轨道交通基础设施分布式光伏出力的规律和特点。

基于改进K-means数据聚类算法的网络入侵检测

随着入侵手段的不断更新和升级,传统入侵检测方法准确率下降、检测时间延长,无法满足网络防御要求。为此,提出一种经过改进K均值(K-means)数据聚类算法,以应对不断升级的网络入侵行为。先以防火墙日志为基础转换数值,然后基于粒子群算法求取最优初始聚类中心,实现K-means数据聚类算法的改进;最后以计算得出的特征值为输入项,实现对网络入侵行为的精准检测。结果表明:K-means算法改进后较改进前的戴维森堡丁指数更小,均低于0.6,达到了改进目的。改进K-means算法各样本的准确率均高于90%,相对更高,检测时间均低于10 s,相对更少,说明该方法能够以高效率完成更准确的网络入侵检测。

基于改进K-means聚类和遗传算法的混合算法求解异构车辆路径问题

由于目前单一车型配送存在资源浪费和效率低下等问题,选取确定数量的不同车型对各客户点进行配送服务往往可以得到更优的配送路径方案。针对这一点,描述了一种异构车辆路径问题,并建立了具有固定车辆数且考虑固定成本、可变成本以及时间窗惩罚成本的混合整数规划模型。同时,提出了一种基于改进K-means聚类和遗传算法的混合算法对模型进行求解。实验仿真先求解不考虑时间窗的问题初步证明混合算法的有效性,再在带时间窗的问题中求解不同规模算例的单一及异构车型结果,以证明异构车型配送更优。最后,对该混合算法的求解结果与其他混合算法的求解结果进行对比分析,证明了混合算法的优越性。研究结果表明:该混合算法求解的异构车型结果优于单一车型,并且比其他混合算法求解的异构车型结果更优,异构车辆配送使用的配送车辆数更少,总成本也更低,该混合算法具有更好的效率和性能。

基于改进K-means聚类和皮尔逊相关系数户变关系异常诊断

用电信息采集系统易出现台区户变关系错误问题,传统诊断技术主要针对少用户台区出现异常用户情况,但对于多达数百用户台区,存在多相邻台区异常用户特征提取难题。文中首先通过主成分分析对GIS系统获取台区总表和用户电表电压数据实现降维,建立改进K-means聚类提取电压数据特征,提出改进皮尔逊相关系数算法分析待检测用户,据此建立基于改进K-means聚类和改进皮尔逊相关系数的户变关系异常诊断方法,实现多异常用户所属正确台区诊断。实际算例分析结果表明,文中提出算法在识别同一台区一个及多个异常用户、不同台区多个异常用户情况下均能有效实现异常用户的准确检测与分析,相比传统检测方法,实现简单且准确性更高。

基于改进k-means算法的电力负荷数据聚类方法

针对现有数据聚类方法难以对电力系统负荷数据进行有效聚类的问题,该文结合改进k-means算法,完成电力负荷数据聚类方法设计。该研究基于电力负荷数据中心点生成过程,构建中心点间距与类簇距离判定函数,筛选电力负荷数据聚类中心。确定聚类中心后,采用数据分离方法完成正常负荷数据和异常负荷数据的分离,在分离过程中应保证数据连续,以避免潜在有用数据丢失。利用改进的k-means算法分析电力负荷数据,计算不同种类数据间的欧氏距离。设定指针矩阵,融合不同类中心点,对原始数据区间规范化操作,获取不同簇的负荷数据聚类通道传输功率谱密度。将数据依次分配到不同簇上,实现电力负荷数据聚类。由实验结果可知,该方法站点1数据聚类范围为0.3~0.48 pu,站点2数据聚类范围为0.34~0.47 pu,优于对比方法,与理想聚类范围最贴近,具有良好的聚类效果。

基于改进K-Means聚类和BP神经网络的台区线损率计算方法

配电网线损管理中面临的主要问题有表计配置不齐备、运行数据不易收集、元件和节点数过多。这些问题导致线损率计算工作十分繁杂。提出了一种基于改进K-Means聚类算法和Levenberg-Marquardt(LM)算法优化的BP神经网络模型快速计算低压台区线损率的方法,并通过编程加以实现。根据样本的电气特征参数,提出了改进K-Means聚类算法,将台区样本分类,解决了台区线损率数值分散的问题。在此基础上,采用LM算法优化的BP神经网络模型对样本数据按类进行训练,利用BP神经网络拟合样本线损率与电气特征参数之间的关系,得到其变化规律。以某地区601个台区样本数据为例进行仿真计算,验证了所提方法的准确性。结果表明,与标准BP神经网络模型相比,LM算法优化的BP神经网络模型具有快速收敛、高精度等优点。

基于改进的加权中值滤波与K-means聚类的织物缺陷检测

为检测纹理织物在生产过程中产生的各种疵点,提出一种基于改进的加权中值滤波与K-means聚类相结合的纹理织物疵点检测方法。首先利用改进的加权中值滤波对纹理织物图像进行预处理,以减少纹理信息对疵点检测产生的影响,同时通过联合直方图动态数据分配权重和像素,减少寻求中位数的时间来有效地缩短检测时间,提高了执行速度;然后采用K-means算法对滤波后的织物图像进行聚类,计算织物图像疵点和非疵点的聚类中心,进而实现图像疵点区域的分割。实验结果表明,该方法可有效地检测出方格、点形、星形、平纹、斜纹等多类型纹理织物的疵点,并显著提高检测速度。

基于全局K-means的谱聚类算法

谱聚类算法是近年来研究得比较多的一种聚类算法。但谱聚类是对初始化敏感的,针对这种缺陷,提出一种基于全局K-means的谱聚类算法(GKSC),引入对初值不敏感的全局K-means算法来改善。通过仿真实验表明:GKSC与传统谱聚类算法相比更能得到稳定的聚类结果和更高的聚类精确度。

基于改进型K-means聚类的温度插值算法

针对K-means聚类算法对初始聚类中心敏感和易陷入局部最优解的缺点及初始聚类中心对聚类结果的影响,提出一种基于改进型K-means聚类和正交最小二乘法的RBFNN算法。利用改进型K-means聚类算法对输入样本数据进行聚类处理,自适应地确定RBFNN隐含层的初始参数,利用正交最小二乘法求隐含层权值,建立RBFNN温度空间插值模型,用已有温度数据加以验证。实验结果表明,该算法能够解决K-means聚类算法对初始聚类中心敏感和易陷入局部最优解的问题,具有较高的插值精度。

Android平台下基于改进的K-means酒店信息聚类算法

移动互联网时代,网络信息的优化处理需求突出。论述了酒店信息特点及其预处理方法。在正常状态以及屏幕滑动2种情况下,构建了基于改进的K-means酒店信息聚类算法。实验结果表明,改进的K-means聚类算法能够优化移动平台下酒店预订信息处理过程,其数据运算效率和用户体验有显著提升。

一种基于改进型AntClust和K-means的混合聚类算法

针对改进型AntClust算法因为其随机性而产生较多误差的问题,将它与K-means算法进行组合,利用K-means算法计算精确的特点弥补改进型AntClust算法的缺点,从而形成一种新的混合聚类算法。实验结果表明,新的混合聚类算法具有更高的聚类精度。

一种改进K-Means算法的服务聚类方法

聚类方法能够提高Web服务检索的能力,针对传统的K-Means聚类算法聚类时间长的缺陷,文中提出了一种改进的K-Means服务聚类方法,并进行了有效性验证,在利用API服务数据集上进行实验,其结果表明:改进的K-Means服务聚类的方法降低了服务聚类的时间复杂度。

基于改进K-means聚类的配电网电压暂降频次估计法

传统考虑保护动作特性的电压暂降频次估计法需要获取详尽的保护配置信息,然而配电网保护配置多样,在不同因素如过渡电阻、运行方式、故障类型等的影响下,阶段式保护各级保护区可能产生较大变化,采用传统方法对电压暂降持续时间进行评估可能会产生较大误差。文中提出一种基于改进K-means聚类的配电网电压暂降频次估计方法,在未知线路保护配置基础上,基于电压暂降历史监测数据与保护动作信息,采用改进K-means聚类算法,对电压暂降幅值-持续时间进行聚类分析,推断线路保护配置情况,计算保护动作时间与保护动作电压。根据计算结果,在考虑不同故障类型、不同运行方式及不同过渡阻抗的情况下进行配电网电压暂降频次估计。在IEEE RBTS-6母线测试系统的母线5配电网中进行仿真,验证了文中方法的有效性和优越性。

基于改进K-Means聚类与水平集的木材横截面管孔分割

针对管孔随机分布且大小不一导致管孔分割鲁棒性不高,及木纤维、木射线和轴向薄壁组织等噪声对管孔分割效果影响较大的问题,本研究提出一种改进K-Means聚类与水平集的木材横截面管孔分割算法。采用改进K-Means聚类对管孔区域进行粗分割,有效地区分管孔区域与木纤维、木射线以及轴向薄壁组织等噪声区域。再对粗分割结果采用水平集算法进行精分割。实验结果表明,平均每张木材横截面微观图像有98.8%的管孔被准确有效地分割出来,且分割出的管孔与实际管孔基本吻合。相比之下,本研究提出的改进分割算法较其他算法,每张木材微观图像的平均管孔分割准确率提高了1.7%。该算法有效地解决传统K-Means聚类算法在图像分割时噪声影响大和初始聚类中心的随机性问题,在针对大小不一且随机分布的管孔分割过程中鲁棒性更高,具有良好的分割性能。

基于K-means聚类和改进MLP的苹果分级研究

为准确实现多特征融合的苹果分级,提出了一种基于K-means聚类和改进MLP的苹果分级方法。该方法主要包括图像预处理、亮度均衡化、背景分割、特征加权以及改进的MLP分级网络训练。首先借助均值滤波算法和直方图均衡化操作改善苹果图像质量;接着借助K-means聚类算法进行背景分割;在果体与背景分割的基础上,依次提取苹果的果径、果形、颜色、缺陷、纹理5个特征;然后借助皮尔逊相关性分析和人工挑选偏好权重对特征数据集综合加权,模拟人工分级场景;最后将特征数据送入改进的MLP神经网络中完成苹果的分级定等。通过对400个定好等级的苹果进行分级测试,准确率达到94.25%,验证了分级方法的可行性与准确性。该方法与现行的苹果分级标准相结合,具备时效性强、检测指标完备等分级优势。

基于改进K-means算法的坝体保温效果时空聚类分区评价方法

在高寒地区修建混凝土拱坝,超低极端气温和超大年内温差等环境温度荷载是影响混凝土结构拉裂破坏的关键因素,因此分析结构内部温度变化规律,开展长期保温防裂措施的效果评价意义重大。为解决传统保温效果评价过程中温度场蕴含规律和模式复杂,难以量化对比的问题,提出了一种基于时空聚类数据挖掘的混凝土坝保温效果分区评价方法,即以多测点时空监测数据为输入,以改进的K-means聚类算法为分区手段,通过有效性函数自动确定聚类数,降低聚类分析结果对参数的依赖性,解决了保温效果评价分区时聚类数目难以确定的问题。实例应用表明,该方法可对大体积混凝土内部温度测值和规律进行有效分区,能充分反映合理实施保温措施和维护保温材料完好对结构运行的重要性。

光伏波动平抑下改进K-means的电池储能动态分组控制策略

针对电池储能系统(battery energy storage system,BESS)进行光伏波动平抑时寿命损耗高及荷电状态(state of charge,SOC)一致性差的问题,提出了光伏波动平抑下改进K-means的BESS动态分组控制策略。首先,采用最小最大调度方法获取光伏并网指令。其次,设计了改进侏儒猫鼬优化算法(improved dwarf mongoose optimizer,IDMO),并利用它对传统K-means聚类算法进行改进,加快了聚类速度。接着,制定了电池单元动态分组原则,并根据电池单元SOC利用改进K-means将其分为3个电池组。然后,设计了基于充放电函数的电池单元SOC一致性功率分配方法,并据此提出BESS双层功率分配策略,上层确定电池组充放电顺序及指令,下层计算电池单元充放电指令。对所提策略进行仿真验证,结果表明,所设计的IDMO具有更高的寻优精度及更快的寻优速度。所提BESS平抑光伏波动策略在有效平抑波动的同时,降低了BESS运行寿命损耗并提高了电池单元SOC的均衡性。

改进粗糙集属性约简结合K-means聚类的网络入侵检测方法

面对日益复杂的网络环境,传统入侵检测方法误报率高、检测效率低,且存在优化过程中准确性和可解释性相互矛盾等问题,因此提出一种结合改进粗糙集属性约简和K-means聚类的网络入侵检测(IRSAR-KCANID)方法。首先基于模糊粗糙集属性约简对数据集进行预处理,优化异常的入侵检测特征;再利用改进K-means聚类算法估计入侵范围阈值,并对网络特征进行分类;然后根据用于特征优化的线性规范相关性,从所选择的最优特征探索特征关联影响尺度以形成特征关联影响量表,完成对异常网络入侵的检测。实验结果表明,特征优化聚类后的最小化测量特征关联影响量表能在保证最大预测精度的前提下,最小化入侵检测过程的复杂度并缩短完成时间。

基于全局K-means聚类算法的汽车行驶工况构建

为构建符合郑州市交通特征的乘用车典型行驶工况,选取60辆乘用车进行数据采集,将采集的有效行驶数据划分成120 744条运动学片段,采用主成分分析法对构建的特征参数矩阵进行降维、非线性化处理。选取戴维森-堡丁指数来确定最佳聚类数,并通过全局K-means聚类算法将主成分分析得到的4个主成分聚成3类,然后采用相关系数法从各类片段库中选取具有代表性的运动学片段,从而构建出郑州市乘用车典型循环工况(ZZ_DC)。通过与传统K-means聚类算法构建的工况比较,采用全局K-means聚类构建的工况更加准确地反映了郑州市乘用车在实际道路上的行驶状态。将ZZ_DC工况与国内一直采用的乘用车测试工况(NEDC工况)比较,结果表明,ZZ_DC工况与NEDC工况差异显著,因此,有必要开发出适用于郑州市交通特征的乘用车行驶工况。